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Arreglos genéticos para pollitos enfermos
10 August 2010
Los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) están utilizando sus conocimientos en genética aviar para mejorar la salud de las aves de Estados Unidos. La información genética está llevando a la elaboración de mejores vacunas y técnicas de reproducción para proteger a las aves contra las amenazas a la salud, tales como la enfermedad de Newcastle exótica, la influenza aviar, la enfermedad de Marek, la coccidiosis y la micoplasmosis.
Control de la coccidiosis
La coccidiosis es una enfermedad aviar que le cuesta a la industria avícola un estimado de $350 millones de dólares al año. Los investigadores de la Unidad de Investigación de Enfermedades Parasitarias en Animales, que forma parte del Centro de Investigaciones Agrícolas de Beltsville (BARC) Henry A. Wallace en Maryland, han estado investigando a la Eimeria, el protozoario intestinal responsable de la enfermedad.
* "Su trabajo resalta la necesidad de una vacuna para controlar E. praecox" |
El equipo, que incluye al microbiólogo Mark Jenkins, al zoólogo Ray Fetterer y a la bióloga molecular Kate Miska, está realizando investigaciones para mejorar la detección y caracterización de los parásitos que causan la coccidiosis y para mejorar la efectividad de las vacunas avícolas.
Los investigadores ya han desarrollado un método para identificar rápidamente a las especies de Eimeria en la cama avícola, información que es básica para la aplicación de la vacuna dirigida. Su trabajo ha resaltado la necesidad de una vacuna para controlar E. praecox, una especie de la que no existen actualmente vacunas para pollos de engorda, aunque se da en las operaciones avícolas de EUA.
Los investigadores del BARC han también identificado proteínas que pueden contribuir a la inmunidad y susceptibilidad, además de que están colaborando con colegas universitarios para desarrollar una nueva vacuna contra Eimeria.
"Nuestra investigación utiliza un método multifacético que combina la genómica de patógenos con técnicas bioquímicas e inmunológicas", dice el Dr. Jenkins. Las herramientas resultantes podrían tener importantes beneficios para la avicultura de Estados Unidos y para aquellos que la producen y la consumen.
Marcadores y enfermedad de Marek
La resistencia o susceptibilidad a las enfermedades, tales como el virus de la enfermedad de Marek es una característica heredada. Muchos programas de reproducción avícola han intentado reproducir la resistencia al virus de la enfermedad de Marek, una enfermedad devastadora que causa tumores en pollos.
Al utilizar la selección ayudada con marcadores, los genetistas avícolas han mejorado la velocidad y precisión de los métodos de reproducción tradicionales en estos últimos años. Los estudios de genética han contribuido no sólo a la prevención de la enfermedad de Marek, sino también a su tratamiento.
En el Laboratorio de Oncología y Enfermedades Aviares de East Lansing, Michigan, el genetista Hans Cheng y sus colegas han desarrollado un clon de un genoma del virus de la enfermedad de Marek virulento e infeccioso que está contenido dentro de un cromosoma artificial bacteriano, que van a utilizar para investigar las funciones de genes específicos.
Esta información se puede usar para mejorar el tratamiento contra el virus de la enfermedad de Marek.
"Nos va a permitir relacionar genes específicos y variaciones dentro de estos genes en las variaciones en fenotipos", dice el Dr. Cheng. "Por ejemplo, podríamos identificar qué cambios genéticos conducen a una mayor virulencia. Después, podríamos desarrollar vacunas que se dirijan a los genes que están en particular involucrados".
Los estudios de genética del Dr. Cheng han también dado luz sobre la naturaleza del virus de la enfermedad de Marek. En un estudio, Cheng y sus colegas observaron una respuesta inmunológica inusual en células de pollo infectadas con el virus de la enfermedad de Marek. A diferencia de otros virus, el virus de la enfermedad de Marek lleva a una mayor presencia de un antígeno conocido como ‘Clase II MHC' en la superficie de la célula.
"La mayor parte del tiempo, los virus tratan de pasar debajo del radar sin atraer la atención del sistema inmunológico”, comenta el Dr. Cheng.
No obstante, el aumento de la presencia de las proteínas clase II MHC, atrae a las células T al área. Pero lo hace sin dañar a los virus. El equipo del ARS sospecha que el virus de la enfermedad de Marek puede regular al alza la Clase II MHC para poder manipular las células T, que utiliza para diseminarse a nuevas células. Se necesita de más investigaciones para confirmar la precisión de esta hipótesis.
Micoplasmosis: proteínas y persistencia
La micoplasmosis es una enfermedad respiratoria seria de pollos causada por el patógeno Mycoplasma gallisepticum (MG). La industria avícola estadounidense necesita mejores herramientas para controlar la enfermedad.
Esa es la opinión de Scott Branton, el jefe médico veterinario de la Unidad de Investigación Avícola (PRU) en la Universidad del Estado de Mississippi, Mississippi. Él y sus colegas están utilizando investigación genética para entender mejor la virulencia del patógeno y desarrollar estrategias de control más efectivas.
"El desarrollo de un medio nuevo y eficaz de control del MG está obstaculizado por la falta de conocimiento sobre el MG y la patogénesis inducida por éste, así como por la disponibilidad limitada de las herramientas aplicables”, nos comenta el Dr. Branton. Pero los estudios de proteómica están cambiando eso.
El Dr. Branton y sus colegas en el PRU y la Universidad del Estado de Georgia investigan las proteomas de dos cepas de MG. Aunque las cepas están cercanamente relacionadas, los primeros estudios han mostrado que sus proteomas difieren significativamente en virulencia y persistencia. Los estudios posteriores mostraron que una de las cepas estaba relacionada con la patología de la enfermedad, y que la otra no era virulenta.
"La información de estos estudios podría ayudar a explicar las diferencias fenotípicas, que podrían aplicarse al desarrollo de métodos novedosos de control de la MG", dice el Dr. Branton.
Lucha contra la influenza
Los científicos del Laboratorio de Investigación Avícola del Sureste (SEPRL) en Athens, Georgia, están determinando las secuencias genéticas de dos enfermedades respiratorias avícolas importantes. El virus de la influenza aviar (IA) y el virus de la enfermedad de Newcastle se enfocan hacia pollos, pavos y aves acuáticas silvestres. Un estudio reciente comparó los virus subtipo H5N1 norteamericanos con los virus patógenos que han causado problemas en Asia.
"El análisis reveló que los virus norteamericanos no son virulentos y están relacionados muy lejanamente a los virus de Asia, en los que hay un 75 a 79 por ciento de similitud entre los genes de las proteínas superficiales virales norteamericanas y asiáticas", dice la microbióloga Erica Spackman.
La Dra. Spackman y sus colegas han investigado cómo se diseminan los virus de la IA, pero se necesitan de más investigaciones para determinar cómo los genes están involucrados en el proceso.
Los estudios iniciales han mostrado una compleja relación entre el virus y sus huéspedes aviares, en los que la progresión de la enfermedad está afectada por la interacción de productos múltiples genéticos. Un proyecto relacionado, en el que los científicos están secuenciando los genomas completos de 1,000 muestras del virus de la influenza aviar, podría ayudar a expandir significativamente la información existente sobre los datos de la secuencia del VIA.
Castigo de la enfermedad de Newcastle
La investigación genética también puede identificar problemas potenciales antes de que se conviertan en problemáticos. Al examinar la virulencia y diversidad del virus de la enfermedad de Newcastle, los científicos del SEPRL identificaron 11 genotipos virales previamente no descritos.
"Algunos de los virus silvestres se encontraron que están cercanamente relacionados a los aislados de los mercados de aves vivas en Estados Unidos y genéticamente distintos del virus utilizado en las vacunas atenuadas", dice el microbiólogo Claudio Afonso.
Esto, junto con el descubrimiento de que el ensayo en tiempo real del USDA utilizado para identificar el virus de la enfermedad de Newcastle no tuvo éxito en identificar los virus clase I, sugiere que el virus podría circular sin detectarse entre las aves silvestres y las aves de producción avícola.
Esta información podría ayudar a los científicos, a los profesionales de la industria avícola y a los legisladores a decidir cómo usar mejor los recursos.
Enero 2009
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